13 mayo 2013

Lo básico sobre programación de autómatas programables (PLC) (5ª PARTE)


Operación del PLC
Para programación simple el modelo de relé del PLC es suficiente. Cuando se usan funciones más complejas se usa el modelo más complejo de VonNeuman. Un computador VonNeuman procesa una instrucción en un tiempo dado. La mayoría de los computadores operan de este modo.
La entrada se obtiene desde el teclado, la salida es enviada a la pantalla, y el disco y memoria se usan tanto para entrada como salida para almacenamiento. En la siguiente figura se clarifica el papel de las entradas y salidas.
En la figura con la que abrimos el artículo los datos entran por el lado de la izquierda a través de las entradas. Se desplazan a través de los circuitos de regulación. Memoria y discos se usan para almacenamiento de datos que no están destinados para salida. Si miramos un computador personal como un controlador, se controla  al usuario imprimiendo estímulo en la pantalla, y entrando respuestas desde el ratón y el teclado.
Un PLC es también un computador controlando un proceso. Cuando están completamente integrados en una aplicación las analogías llegan a ser:
  • Entradas – El teclado es análogo a un interruptor de proximidad.
  • Circuitos de entrada – El chip de entrada serie es como una computadora con tarjeta de entrada de 24 Vdc – el CPU 686 es como una unidad CPU PLC.
  • Circuitos de salida – Una tarjeta gráfica es como una tarjeta de salida de triac
  • Salidas – un monitor es como una luz.
  • Almacenamiento – Memoria en PLCs es similar a la memoria en computadores personales.

Es también posible implementar un PLC usando un computador personal, aunque esto no es aconsejable. En el caso de un PLC las entradas y salidas están diseñadas para ser más fiables y fuertes para ambientes de producción duros.
Secuencia de operación
Todos los PLCs tienen cuatro estados básicos de operaciones que se repiten muchas veces por segundo.
Secuencia de operación
Todos los PLCs tienen cuatro etapas básicas de operación que son repetidas muchas veces por segundo. Inicialmente cuando se encienden por primera vez controlarán su propio hardware y software por fallos. Si no hay problemas se copiarán todas las entradas y se copiarán sus valores en la memoria, esto se llama rastreo de entrada. Usando sólo la copia de memoria de las entradas el programa de lógica de escalera se resolverá una vez, a esto se llama logic scan. Mientras se resuelve la lógica de escalera los valores de salida sólo se cambiarán en memoria temporal. Cuando el ladder scan se hace las salidas se actualizan usando valores temporales en la memoria. 
Cuando el ladder scan se hace las salidas se actualizan usando los valores temporales en memoria. Cuando el laddeer scan se hace las salidas se actualizan usando los valores temporales, a esto se llama output scan. El PLC ahora arranca el proceso arrancando un auto control por fallos. Este proceso típicamente se repite de 10 a 100 veces por segundo.
Input and output scans
Cuando las entradas al PLC son escaneadas los valores de entrada físicos se copian en la memoria. Cuando las salidas a un PLC se escanean son copiadas desde la memoria a las salidas físicas. Cuando la lógica de escalera se escanea usa los valores en la memoria, no los valores de entrada y salida actuales. La razón primaria para hacer esto es que si un programa usa un valor de entrada en lugares múltiples, un cambio en el valor de entrada no invalidará la lógica.
Logic Scan (lógica de exploración)
Los programas de lógica de escalera se modelaron después de la lógica de relés. En la lógica de relé cada elemento en la escalera conmutará tan rápidamente como sea posible. Pero en elementos del programa pueden sólo ser examinados al mismo tiempo en una secuencia fija. Consideremos la lógica de escalera de la siguiente figura, que debe ser interpretado de izquierda a derecha, de arriba abajo. En esta figura el rastreo de la lógica de escalera comienza en el peldaño superior.

Latches, temporizadores, contadores y más
Los sistemas más complejos no pueden ser controlados sólo con lógica combinatoria. La principal razón para esto es que no podemos elegir añadir sensores para detectar todas las condiciones. En estos casos podemos usar eventos para estimar la condición del sistema. Eventos típicos usados por un PLC incluyen:
  • Primer scan del PLC – indicando que el PLC se ha encendido.
  • Tiempo desde que una entrada enciende/apaga – retraso.
  • Recuento de eventos – Esperar hasta que una serie de eventos ha ocurrido.
  • Latch on or unlatch – to lock something on or turn it off.

El tema común para todos estos eventos es que se basan en dos cuestiones ¿Cuántos? ¿Cuánto tiempo? Un latch en lógica de escalera usa una instrucción al latch, y una segunda instruccíón to unlatch.

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